先記錄偏差再決定調整位置
數值不準時,先保留原設定,量低點、中點與高點。只看一個點,無法分辨零點偏移與跨度錯誤;直接修改 PLC 補償,也可能讓另一端變得更不準。本篇用 0–10 bar、4–20 mA 的線性範例帶你判讀。
| 基準壓力 | 預期電流 | 意義 |
|---|---|---|
| 0 bar | 4 mA | 量程低點 |
| 5 bar | 12 mA | 量程中點 |
| 10 bar | 20 mA | 量程高點 |
先決定你要檢查哪一段:用已知壓力檢查傳送器;用已知電流檢查 PLC 輸入與縮放。只對 PLC 注入電流,無法證明壓力傳送器的感測部分正確。
準備一份能追溯的紀錄
記下傳送器量程、PLC 通道範圍、原始值上下限,以及 HMI 的倍率與單位。
使用適合精度的基準儀器,等讀值穩定後,同時記錄基準值、實測 mA、PLC 原始值與顯示值。
先確認測試模式與製程隔離。注入訊號可能影響警報或控制輸出,依現場測試程序安排。
量測 mA 時,串接電表會中斷迴路;適用的 mA 鉤表可不拆線量測,但仍要歸零與確認精度。不要把電流檔直接跨接電源。
用誤差形狀辨認問題
誤差 e=顯示值 − 基準值
| 基準值 | 固定偏移例 | 跨度錯誤例 | 兩端正常中間偏例 |
|---|---|---|---|
| 0 bar | 0.4 bar | 0.0 bar | 0.0 bar |
| 5 bar | 5.4 bar | 5.5 bar | 5.6 bar |
| 10 bar | 10.4 bar | 11.0 bar | 10.0 bar |
每一點都多 0.4 bar
先查偏移設定、工程低點與零點狀態。這是固定偏移的線索,還不能單靠形狀認定傳送器故障。若實測電流正確而 PLC 顯示偏高,應往輸入設定與後段運算查。
低點正確但高點越偏越多
跨度錯誤例的誤差依序為 0、0.5、1.0 bar。檢查傳送器量程、原始值跨度與工程跨度是否一致。例如傳送器實際 0–10 bar,HMI 卻設定 0–11 bar,就會出現這種比例差。
兩端正確而中間偏差
不要再靠調兩個端點修正。增加 25% 與 75% 測試點,並上下行測試,檢查非線性、遲滯、訊號未穩定、濾波或分段運算。若上下行結果不同,先確認回程差與等待時間。
同時有偏移與跨度差時,可先用 e低 觀察固定項,再看 e高−e低 觀察跨度項。這是找方向的方法,正式調校仍依設備程序執行。
把傳送器與 PLC 分段檢查
第一段用電流源檢查輸入端
依模組與校驗器接線說明隔離原訊號,選對「主動輸出」或「模擬傳送器」模式;不要讓兩個主動電流源互相對接。
依序施加 4、12、20 mA,等待穩定,記錄 PLC 原始值與工程值。
若原始值不符合通道規格,查輸入模式、接線、供電餘裕與模組狀態;原始值正確但工程值錯誤,查縮放及 HMI 設定。
第二段用物理基準檢查傳送器
恢復適當測試接線後,用已知壓力、溫度或液位基準,對照傳送器的電流輸出。以 0–10 bar 為例,5 bar 預期為 12 mA。這一步可以分開感測偏差與 PLC 換算偏差。
| 觀察結果 | 優先檢查位置 |
|---|---|
| 已知電流正確,PLC 原始值不符 | 輸入模組範圍、線路與輸入端 |
| PLC 原始值正確,工程值不符 | 縮放公式、倍率、偏移與型態 |
| 基準壓力正確,傳送器 mA 不符 | 傳送器量程、感測與調校 |
| 靜態正確,快速變動時落後 | 感測響應、模組濾波與畫面更新週期 |
校正前先修正量程與參數錯誤。完成任一調整後,要重新檢查低、中、高點;零點與跨度調整可能互相影響。設備若有感測器 trim 與輸出 trim,兩者用途不同,依手冊操作。
建立五點驗收表
| 基準 bar | 預期 mA | 實測 mA | 顯示 bar | 誤差 bar |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 4 | __ | __ | __ |
| 2.5 | 8 | __ | __ | __ |
| 5 | 12 | __ | __ | __ |
| 7.5 | 16 | __ | __ | __ |
| 10 | 20 | __ | __ | __ |
本表向上與向下各測一次。另記錄每點等待時間、儀器型號及校驗有效期限。不要只留下「合格」兩個字,保留數據才能比較下次的漂移。
相對量程誤差 %=(顯示值 − 基準值) ÷ 工程跨度 × 100%
0–10 bar 範圍,5 bar 基準讀成 5.1 bar,誤差是 +0.1 bar,即 +1% of span。這不同於以當下讀值為分母的百分比。若檢查電流誤差,分母應使用 16 mA 的跨度,單位不可混用。
練習與答案
練習一:0、5、10 bar 分別讀成 0.2、5.2、10.2。先查固定偏移。練習二:分別讀成 0、4.5、9.0。先查跨度,增益看起來是 0.9。練習三:4、12、20 mA 注入測試皆正確,但已知 5 bar 時只有 11.2 mA。下一步查傳送器與物理基準,不先改 PLC 縮放。
何時才能判定完成
設定已核對,全部測試點在事先訂定的允收範圍內,上下行差異可接受,且恢復現場接線後,警報、訊號品質與顯示更新正常。允收值必須依設備精度與製程要求訂定,不能把本篇的偏差例子當作允收標準。
低於 4 mA 或高於 20 mA 可能是超量程、故障訊號或配置結果。實際門檻依設備定義;不要一律當成零值,也不要先用限幅把它藏起來。
操作完成後的確認與適用範圍
完成後應看到什麼結果
以 0–10 bar 範例測試時,基準 0、5、10 bar 應對應 4、12、20 mA,PLC 工程值則應接近 0、5、10 bar,且差值符合預先訂定的允收標準。補做 2.5 與 7.5 bar 以及上下行測試後,也應符合要求。
完成紀錄後,你應能指出偏差發生在傳送器、輸入模組或工程值換算哪一段。若只做電流注入測試,只能確認注入點之後的鏈路,不能把傳送器感測部分也記為通過。
失敗時先查哪裡
先確認基準儀器、測試接法及等待時間。輸入不穩定時,不要急著調零點。
每點都差不多偏同一數值:查低點與偏移;低點對、高點差:查量程與跨度。
端點對而中間偏,或上下行不同:增加測試點,查非線性、遲滯與濾波,再依設備程序安排校驗。
適用型號與限制
適用於線性 4–20 mA 傳送器、訊號調理器,以及 PLC 或顯示器輸入鏈路的分段檢查。未指定傳送器及類比模組型號,因此本文提供判讀方法,不提供特定型號的調校按鍵或 trim 指令。
Q06UDVCPU 與 QJ71C24N 的型號不足以決定類比精度、校正方式或故障電流門檻。0–20 mA、平方根輸出或非線性輸出需另建測試表;正式允收須納入感測器、輸入模組及校驗器的規格。